Що мене дійсно вразило, це те, що середні швидкості дійсно не сильно змінилися
Діаграма коливається від приблизно 25 км / год до понад 40 км / год, і це велика зміна. Як уже згадували інші, збільшення середньої швидкості вимагає нелінійного збільшення потужності, прикладеної до педалей.
Іншими словами, збільшити середню швидкість з 25 км / год до 26 км / год простіше, ніж збільшити з 40 км / год до 41 км / год
Скажіть, я повинен був вкрасти машину часу, повернутися назад і проїхати кожен курс TdF, використовуючи точно такий же велосипед. Для того, щоб відповідати середній швидкості переможців, це та потужність, яку мені потрібно було б виробляти (ну, дуже грубе наближення):
(знову ж таки, це дуже грубо наближений графік, покликаний ілюструвати точку! Він ігнорує такі речі, як вітер, місцевість, складання, узбережжя, дорожнє покриття та багато іншого)
Приблизно від 60 до 240 Вт - це величезна зміна, і малоймовірно, що конкуренти TdF значно збільшили свою потужність з часом.
Частина приросту відбудеться за рахунок потужніших велосипедистів (завдяки кращій підготовці та харчуванню), але, безумовно, не всім.
Решта, ймовірно, пов'язана з технологічними вдосконаленнями. Наприклад, більш аеродинамічний велосипед зменшить потужність, необхідну для заданої середньої швидкості, як і легший велосипед при підйомі на гори.
Джерело для графіка: Хоча мій пункт повинен залишатися дійсним незалежно від того, наскільки неточний наведений вище графік, ось брудний сценарій, який я використовував для його створення
Він використовує дані звідси , експортовані в CSV (з цього документа )
Середня швидкість до розрахунку необхідних ваттів може бути значно спрощена, але мені було простіше просто змінити сценарій з моєї відповіді тут !
#!/usr/bin/env python2
"""Wattage required to match pace of TdF over the years
Written in Python 2.7
"""
def Cd(desc):
"""Coefficient of drag
Coefficient of drag is a dimensionless number that relates an
objects drag force to its area and speed
"""
values = {
"tops": 1.15, # Source: "Bicycling Science" (Wilson, 2004)
"hoods": 1.0, # Source: "Bicycling Science" (Wilson, 2004)
"drops": 0.88, # Source: "The effect of crosswinds upon time trials" (Kyle,1991)
"aerobars": 0.70, # Source: "The effect of crosswinds upon time trials" (Kyle,1991)
}
return values[desc]
def A(desc):
"""Frontal area is typically measured in metres squared. A
typical cyclist presents a frontal area of 0.3 to 0.6 metres
squared depending on position. Frontal areas of an average
cyclist riding in different positions are as follows
http://www.cyclingpowermodels.com/CyclingAerodynamics.aspx
"""
values = {'tops': 0.632, 'hoods': 0.40, 'drops': 0.32}
return values[desc]
def airdensity(temp):
"""Air density in kg/m3
Values are at sea-level (I think..?)
Values from changing temperature on:
http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28air+density+at+40%C2%B0C%29
Could calculate this:
http://en.wikipedia.org/wiki/Density_of_air
"""
values = {
0: 1.293,
10: 1.247,
20: 1.204,
30: 1.164,
40: 1.127,
}
return values[temp]
"""
F = CdA p [v^2/2]
where:
F = Aerodynamic drag force in Newtons.
p = Air density in kg/m3 (typically 1.225kg in the "standard atmosphere" at sea level)
v = Velocity (metres/second). Let's say 10.28 which is 23mph
"""
def required_wattage(speed_m_s):
"""What wattage will the mathematicallytheoretical cyclist need to
output to travel at a specific speed?
"""
position = "drops"
temp = 20 # celcius
F = Cd(position) * A(position) * airdensity(temp) * ((speed_m_s**2)/2)
watts = speed_m_s*F
return watts
#print "To travel at %sm/s in %s*C requires %.02f watts" % (v, temp, watts)
def get_stages(f):
import csv
reader = csv.reader(f)
headings = next(reader)
for row in reader:
info = dict(zip(headings, row))
yield info
if __name__ == '__main__':
years, watts = [], []
import sys
# tdf_winners.csv downloaded from
# http://www.guardian.co.uk/news/datablog/2012/jul/23/tour-de-france-winner-list-garin-wiggins
for stage in get_stages(open("tdf_winners.csv")):
speed_km_h = float(stage['Average km/h'])
dist_km = int(stage['Course distance, km'].replace(",", ""))
dist_m = dist_km * 1000
speed_m_s = (speed_km_h * 1000)/(60*60)
watts_req = required_wattage(speed_m_s)
years.append(stage['Year'])
watts.append(watts_req)
#print "%s,%.0f" % (stage['Year'], watts_req)
print "year = c(%s)" % (", ".join(str(x) for x in years))
print "watts = c(%s)" % (", ".join(str(x) for x in watts))
print """plot(x=years, y=watts, type='l', xlab="Year of TdF", ylab="Average watts required", ylim=c(0, 250))"""
